動(dòng)量守恒定律中的共速模型--展示頁
2024-08-20 02:12本頁面
【正文】 的足夠長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上，一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度滑上長(zhǎng)木板，已知木塊與木板之間的摩擦因數(shù)為，求：（1）m的最終速度；（2）m與M相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）m在M上相對(duì)滑動(dòng)的距離L。對(duì)于“模型”中通常是圍繞能量的轉(zhuǎn)化為主線，下面分別從以下幾個(gè)方面加以分析說明。動(dòng)量守恒定律中的“模型”力的觀點(diǎn)、動(dòng)量的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)是力學(xué)問題分析中總的思路，通過對(duì)多過程問題受力分析抓住特殊狀態(tài)及狀態(tài)之間的相互聯(lián)系，利用動(dòng)量和能量的解決問題，可以避開中間的的復(fù)雜問題。在動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用中，兩物體相互作用后以相同的速度運(yùn)動(dòng)即“模型”的題目出現(xiàn)的頻率很高，在這里將這類問題做簡(jiǎn)單的歸納。1．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能這一類型的問題主要是物體之間存在相對(duì)滑動(dòng)或物體間的完全非彈性碰撞，通過滑動(dòng)摩擦力做功實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化。分析：m與M之間速度不同，必然存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在相互的摩擦力作用下m減速而M加速，當(dāng)兩者速度相同時(shí)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)共速，所以m的最終速度即為兩者的共同速度。產(chǎn)生的熱就其原因看是由于兩者的相互摩擦，所以可以利用摩擦力產(chǎn)生熱的特點(diǎn)即得解。象這類問題屬于完全非彈性碰撞，其處理方法大都是采用動(dòng)量和能量的觀點(diǎn)加以分析。分析：對(duì)m、M及彈簧組成系統(tǒng)分析受力知，系統(tǒng)的合外力為零，對(duì)m、M的運(yùn)動(dòng)情況分析知，彈簧的彈性勢(shì)能取得最大值，也即彈簧被壓縮到最短時(shí)，此時(shí)m、M共速。解：對(duì)m、M及輕彈簧組成系統(tǒng)分析知，系統(tǒng)動(dòng)量守恒 得： 對(duì)系統(tǒng)由能量守恒得彈簧的最大彈性勢(shì)能 得： 由、解得 變式題21．如圖21所示，一輕彈簧兩端連接質(zhì)量分別為m、M的兩滑塊，整個(gè)裝置置于光滑水平面，彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)給m一水平向左的初速度，求彈簧的最大彈性勢(shì)能。解（略）3．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能例3．如圖3所示，在光滑水平面上放置一質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)的光滑曲
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